Головна Енциклопедія Реакції Добавки Ще
Авторизація:

Хімічний зв'язок




Хімічним зв'язок - сила, яка діє між двома атомами чи іонами і стягує їх у молекули або кристали. У всіх хімічних сполуках між атомами елементів, які входять до їхнього складу, виникають хімічні зв'язки. Якісно утворення хімічних зв'язків підтверджує наявність теплового ефекту утворення хімічної речовини, а також поява нових властивостей одержаної сполуки. Ці властивості залежать від якісного складу речовини (тобто від того, з атомів яких елементів вона складається), а також від послідовності їх сполучення і характеру хімічних зв'язків між ними.

Розуміння природи хімічного зв'язку дає змогу встановити причини виявляння речовиною певних властивостей, навчитися їх передбачати.


Довжина хімічного зв'язку
Залежно від характеру хімічного зв'язку розпізнають ковалентний, іонний та металічний зв'язки. Атоми чи іони, які утворюють зв'язок, перебувають на певних відстанях один від одного. Залежно від типів речовин відстані між хімічно зв'язаними частинками називають по-різному (довжина зв'язку - у ковалентних сполуках, між’ядерні відстані - в іонних та металічних кристалічних речовинах), йдеться про між’ядерні відстані між сполученими атомами.
  • Довжина зв'язку — це відстань між ядрами атомів, які утворюють хімічний зв'язок. 
Ця величина залежить від розмірів сполучених частинок (збільшується в міру їх збільшення), а також від способу сполучення (зменшується зі збільшенням кратності зв'язку).

Довжину зв'язку в ковалентних сполуках експериментально визначають кількома методами. Часто довжині зв'язку відповідає сума ковалентних радіусів сполучених атомів, які визначають як половину довжини одинарного ковалентного зв'язку в двохатомній молекулі простої речовини А-А.

Подібно й між’ядерні відстані в іонних і металічних кристалах складаються із сум іонних або атомних радіусів.

Усі ці величини виражають у пікометрах (1 пм = 10-12 м) або в ангстремах (1 Å = 10-10 м).


Міцність хімічного зв'язку
Утворення зв'язку завжди пов'язане зі зменшенням потенціальної енергії системи. Щоб розірвати зв'язок, треба затратити енергію. Енергія зв'язку настільки велика, що розділити хімічну сполуку на складові атоми простими фізичними методами не вдається.
  • Енергія зв'язку - це мінімальна енергія, яку необхідно затратити для розривання хімічних зв'язків у 1 моль речовини, щоб отримати ізольовані атоми.
Для складних ковалентних сполук типу ABn за енергію зв'язку найчастіше беруть усереднене значення, отримане діленням повної енергії дисоціації на атоми 1 моль речовини на кількість зв'язків у молекулі. Наприклад, під час розщеплення 1 моль метану CH4 на 1 моль атомів вуглецю і 4 моль атомів водню поглинається 1662 кДж/моль енергії, звідки середня енергія зв'язку в молекулі метану дорівнює:
  • EC-H = 1662/4 = 415 кДж/моль.
Аналогічно взаємодіють іони або атоми, що утворюють іонні й металічні кристалічні речовини. Про визначення цієї енергії йтиметься далі під час розгляду іонного зв'язку.

Для рядів подібних речовин більшим між'ядерним відстаням відповідає менша енергія, і навпаки. Енергія зв'язку збільшується в міру зростання кратності зв'язку.
 
Таблиця. Характеристики хімічних зв'язків
Молекула Зв'язок Довжина зв'язку, пм Енергія зв'язку Кратність зв'зку Кут між зв'язками, град
H2 H-H 74 432 1 -
F2 F-F 142 159 1 -
Cl2 Cl-Cl 200 243 1 -
Br2 Br-Br 229 199 1 -
I2 I-I 267 151 1 -
O2 O=O 121 494 2 -
N2 N≡N 110 946 3 -
HF H-F 92 565 1 -
HCl H-Cl 128 431 1 -
HBr H-Br 141 366 1 -
HI H-I 160 297 1 -
H2O H-O 96 429 1 104,5
H2S H-S 133 376 1 92
H2Se H-Se 147 276 1 91
H2Te H-Te - 238 1 90
NH3 H-N 101,4 380 1 107,5
PH3 H-P 144 323 1 93,3
AsH3 H-As 152 281 1 92
SbH3 H-Sb 171 256 1 91
NF3 N-F 137 272 1 102,1
NCl3 N-Cl - 192 1 -
CH4 C-H 109 415 1 109,5
SiH4 Si-H 148 320 1 109,5
GeH4 Ge-H 153 291 1 109,5
SnH4 Sn-H 170 258 1 109,5
PbH4 Pb-H - 205 1 109,5
CF4 C-F 136 485 1 109,5
CCl4 C-Cl 176 327 1 109,5
CBr4 C-Br 194 256 1 109,5
CI4 C-I 214 197 1 109,5
C2H6 C-C 154 345 1 109,5 (∠HCH)
C2H4 C=C 134 635 2 121,3 (∠CCH)
C2H2 C≡C 120 830 3  
C6H6 C-C 139 487 1,57 120 (∠CCC)
H3COH C-O 143 377 1  
CO C≡O 113 1069 3  
CH2O C=O 121 720 2  
CO2 C=O 116 190 2 180 (∠OCO)
H2O2 -O-O- 148 139 1 95 (∠HOO)
N2H4 N-N 145,5 252 1  
HN3 N=N 125 400 2 110 (∠HNH)
BF3 B-F 129 644 1  
BCl3 B-Cl 174 456 1 120 (∠FBF)
BBr3 B-Br 187 376 1  
 

 

Інформація про статтю:

Оновлено:
Створено: 26.08.2014 22:32

Переглядів: 5577
Оцінка інформації: 5.0 з 5
Кількість голосів - 1
ChemiDay не нав'язує вам свою думку. Все що ви робите - робите на свій страх і ризик.
Про сайт | Відгуки та пропозиції | Зворотній зв'язок | Сторінка у ВК
ChemiDay.com © 2016